KR102441978B1 - 인쇄층 부착 필름 적층체, 해당 인쇄층 부착 필름 적층체를 포함하는 광학 적층체, 및 이들을 이용한 화상 표시 장치 - Google Patents

인쇄층 부착 필름 적층체, 해당 인쇄층 부착 필름 적층체를 포함하는 광학 적층체, 및 이들을 이용한 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

높은 연필 경도를 가지며, 또한 컬이 억제된 인쇄층 부착 필름 적층체가 제공된다. 본 발명의 인쇄층 부착 필름 적층체는 기재 필름과, 기재 필름의 한쪽 면에 형성된 하드 코트층과, 기재 필름의 다른 쪽 면에 형성된 인쇄층과, 하드 코트층의 표면에 박리 가능하게 적층된 보호 필름을 포함한다. 보호 필름의 제1 방향의 열수축률 및 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 열수축률 중 큰 쪽의 열수축률은 0.1% 이하이고, 인쇄층 부착 필름 적층체를 70℃의 환경 하에 60분 둔 후의 휨량은 19mm 이하이다.

Description

인쇄층 부착 필름 적층체, 해당 인쇄층 부착 필름 적층체를 포함하는 광학 적층체, 및 이들을 이용한 화상 표시 장치
본 발명은 인쇄층 부착 필름 적층체, 해당 인쇄층 부착 필름 적층체를 포함하는 광학 적층체, 및 이들을 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.
각종 제품의 디자인성 향상의 수단으로서, 가식 필름(인쇄층 부착 필름)이 이용되고 있다. 예컨대, 화상 표시 장치의 디자인성 향상(예컨대, 비표시 영역의 배선 등의 베젤을 이용하지 않는 은폐)의 수단 중 하나로서, 전면판의 비표시 영역에 대응하는 부분(대표적으로는, 주연부)에 착색층, 의장층 또는 장식층 등을 설치하는 것이 제안되고 있다(예컨대, 특허문헌 1 및 2). 그러나, 인쇄층을 형성하기 위해서는 장시간 가열 건조할 필요가 있으며, 그 결과, 인쇄층 부착 필름이 컬링해버리는 문제가 있다.
일본 공개특허공보 제2011-194799호 일본 공개특허공보 제2017-126003호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은, 높은 연필 경도를 가지며, 또한 컬이 억제된 인쇄층 부착 필름 적층체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 인쇄층 부착 필름 적층체는 기재 필름과, 해당 기재 필름의 한쪽 면에 형성된 하드 코트층과, 해당 기재 필름의 다른 쪽 면에 형성된 인쇄층과, 해당 하드 코트층의 표면에 박리 가능하게 적층된 보호 필름을 포함한다. 해당 보호 필름의 제1 방향의 열수축률 및 해당 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 열수축률 중 큰 쪽의 열수축률은 0.1% 이하이고, 해당 인쇄층 부착 필름 적층체를 70℃의 환경 하에 60분 둔 후의 휨량은 19mm 이하이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 기재 필름은 폴리이미드계 수지를 포함한다.
하나의 실시형태에서는, 상기 기재 필름의 두께는 40㎛∼100㎛이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 하드 코트층은 활성 에너지선 경화형 (메트)아크릴레이트의 경화층이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 하드 코트층의 두께는 3㎛∼20㎛이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 보호 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함한다.
하나의 실시형태에서는, 상기 보호 필름의 두께는 30㎛∼140㎛이다.
하나의 실시형태에서는, 상기 인쇄층 부착 필름 적층체는 화상 표시 장치의 윈도우 필름이다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 광학 적층체가 제공된다. 이 광학 적층체는 상기 인쇄층 부착 필름 적층체와, 해당 인쇄층 부착 필름 적층체에서의 상기 기재 필름의 상기 하드 코트층과 반대 측에 배치된 광학 필름을 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 화상 표시 장치가 제공된다. 이 화상 표시 장치는 상기 인쇄층 부착 필름 적층체 또는 상기 광학 적층체를 포함한다.
하나의 실시형태에서는, 상기 화상 표시 장치는 굴곡 가능하고/가능하거나 접힘 가능한 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치이다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 인쇄층 부착 필름 적층체에서 소정 방향으로 소정 값 이하의 열수축률을 갖는 보호 필름을 적층함으로써, 높은 연필 경도를 갖고, 또한 컬이 억제된 인쇄층 부착 필름 적층체를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 인쇄층 부착 필름 적층체의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 대표적인 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태로는 한정되지 않는다.
A. 인쇄층 부착 필름 적층체
A-1. 인쇄층 부착 필름 적층체의 전체 구성
도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 인쇄층 부착 필름 적층체의 개략 단면도이다. 도시예의 인쇄층 부착 필름 적층체(100)는 기재 필름(10)과, 기재 필름(10)의 한쪽 면에 형성된 하드 코트층(20)과, 기재 필름(10)의 다른 쪽 면에 형성된 인쇄층(30)과, 하드 코트층(20)의 표면에 적층된 보호 필름(40)을 포함한다. 보호 필름(40)은 베이스 필름(수지 필름)과 점착제층을 포함한다. 보호 필름(40)은 당해 점착제층을 개재하여 하드 코트층(20)의 표면에 박리 가능하게 적층되어 있다. 필요에 따라, 기재 필름(10)과 인쇄층(30)과의 사이에는 색상 조정층(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 된다. 실용적으로는, 인쇄층(30) 및 기재 필름(10) 표면에, 별도의 보호 필름(공정 보호 필름으로 칭해지는 경우가 있음, 도시하지 않음)이 박리 가능하게 가착되어 있어도 된다.
보호 필름(40)의 제1 방향의 열수축률 및 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 열수축률 중 큰 쪽의 열수축률은 0.1% 이하이고, 바람직하게는 0.08% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.06% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05% 이하이다. 당해 열수축률은 작을수록 바람직하다. 당해 열수축률의 하한은, 예컨대 0.01%일 수 있다. 당해 열수축률이 이와 같은 범위이면, 인쇄층 부착 필름 적층체의 컬이 현저하게 억제될 수 있다. 제1 방향은, 대표적으로는 보호 필름의 반송 방향이다. 즉, A-6항에서 후술하는 바와 같이, 기재 필름/하드 코트층의 적층체와 보호 필름은 대표적으로는 롤투롤(roll-to-roll)로 적층되는 바, 롤투롤에서의 반송 방향(장척 필름의 장척 방향)이 대표적으로는 제1 방향이다. 따라서, 최종적으로 예컨대 직사각형으로 재단된 인쇄층 부착 필름 적층체에서는, 제1 방향은 장변 방향이어도 되고, 단변 방향이어도 된다. 구체적으로는, 장척상의 기재 필름/하드 코트층/보호 필름의 적층체의 장척 방향이 장변 방향이 되도록 직사각형으로 재단하는 경우에는, 제1 방향은 장변 방향이 된다. 한편, 장척상의 기재 필름/하드 코트층/보호 필름의 적층체의 장척 방향이 단변 방향이 되도록 직사각형으로 재단하는 경우에는, 제1 방향은 단변 방향이 된다. 또한, A-6항에서 후술하는 바와 같이, 인쇄층은 대표적으로는 재단 후에 형성된다. 보호 필름에서 열수축률이 큰 방향의 열수축률을 상기 범위로 제어함으로써, 인쇄층 형성 시의 가열에 의한 컬이 현저하게 억제될 수 있다.
보호 필름의 열수축률에 대해서는, 대표적으로는 반송 방향의 열수축률이 반송 방향에 직교하는 방향(폭 방향)의 열수축률보다 크다.
인쇄층 부착 필름 적층체는, 70℃의 환경 하에 60분 둔 후의 휨량이 19mm 이하이고, 바람직하게는 15mm 이하이며, 보다 바람직하게는 10mm 이하이고, 더욱 바람직하게는 7mm 이하이다. 휨량은 작을수록 바람직하다. 휨량의 하한은, 예컨대 2mm일 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 인쇄층 부착 필름 적층체에서 휨량(컬)을 이와 같이 매우 작게 할 수 있다. 그 결과, 인쇄층 부착 필름 적층체는 확실하고 양호하게 광학 필름 또는 화상 표시 셀에 적층할 수 있다.
인쇄층 부착 필름 적층체의 시인 측 표면(실질적으로는, 하드 코트층 표면)은 바람직하게는 2H 이상, 보다 바람직하게는 3H 이상, 더욱 바람직하게는 4H 이상의 연필 경도를 가진다. 연필 경도가 이와 같은 범위이면, 인쇄층 부착 필름 적층체가 윈도우 필름으로서 양호하게 기능할 수 있다. 연필 경도는 JIS K 5400-5-4에 준하여 측정될 수 있다. 또한, 당해 시인 측 표면은 1000g 하중에서 바람직하게는 300회, 보다 바람직하게는 500회, 더욱 바람직하게는 1000회 왕복 마찰하여도 상처가 생기지 않는 내찰상성을 가진다. 또한, 내찰상성은 스틸 울 #0000을 이용하여 소정 하중(예컨대, 500g/cm2, 1000g/cm2)으로 표면을 소정 횟수 왕복하였을 때의 상처의 상태로 평가될 수 있다.
인쇄층 부착 필름 적층체는 곡률 반경 3mm 이하(예컨대, 3mm, 2mm, 1mm)로 바람직하게는 5만회, 보다 바람직하게는 10만회, 더욱 바람직하게는 20만회 절곡 가능한 굴곡성을 가진다. 인쇄층 부착 필름 적층체가 이와 같은 굴곡성을 가짐으로써, 인쇄층 부착 필름 적층체를 화상 표시 장치에 적용한 경우에 굴곡 가능 또는 접힘 가능한 화상 표시 장치를 실현할 수 있다. 굴곡성의 시험은 하드 코트층을 내측으로 하여 절곡하여 행해진다. 구체적으로는, 굴곡성 시험은 인쇄층 부착 필름 적층체를 100mm×20mm의 단책상으로 절취하여 측정 샘플로 하고, 시험기(유아사시스템기기(주) 제조 'CL09-typeD01-FMC90')에 하드 코트층 측을 굴곡의 내측이 되도록 측정 샘플 세트하여, 하기의 조건으로 행한다. 굴곡성의 평가는, 시험 후의 샘플의 굴곡 부분에서의 박리 상태를 목시로 관찰함으로써 판단할 수 있다.
환경 조건: 25℃, 55%RH
시험 속도: 60rpm
인쇄층 부착 필름 적층체(인쇄층을 제외함)의 광선 투과율은 바람직하게는 85% 이상이고, 보다 바람직하게는 87% 이상이며, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 인쇄층 부착 필름 적층체(인쇄층을 제외함)의 헤이즈는 바람직하게는 1.5% 이하이고, 보다 바람직하게는 1.2% 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.0% 이하이다. 광선 투과율 및/또는 헤이즈가 이와 같은 범위이면, 인쇄층 부착 필름 적층체가 화상 표시 장치에 적용된 경우에 양호한 시인성을 실현할 수 있다.
인쇄층 부착 필름 적층체는, 예컨대 화상 표시 장치의 윈도우 필름, 카 네비게이션 시스템의 전면판, 헤드 업 디스플레이 시스템의 더스트 커버로서 적합하게 이용될 수 있다.
A-2. 기재 필름
기재 필름(10)은 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 구성 재료의 구체예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는 단독으로 이용하여도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 된다. 바람직하게는 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지이다. 내구성 및 기계적 강도가 우수하기 때문이다. 더욱 바람직하게는 폴리이미드계 수지이다.
기재 필름은 상기 구성 재료에 배합된 미립자를 포함하고 있어도 된다. 보다 구체적으로는, 기재 필름은 상기 구성 재료의 매트릭스 중에 나노미터 오더의 미립자가 분산된, 이른바 나노 컴포지트 필름이어도 된다. 이와 같은 구성이면 매우 우수한 경도 및 내찰상성이 부여될 수 있다. 미립자의 평균 입자 직경은, 예컨대 1nm∼100nm 정도이다. 미립자는 대표적으로는 무기 산화물로 구성되어 있다. 바람직하게는, 미립자는 소정의 관능기로 표면이 수식되어 있다. 미립자를 구성하는 무기 산화물로서는, 예컨대 산화 지르코늄, 이트리아 첨가 산화 지르코늄, 지르콘산 납, 티탄산 스트론튬, 티탄산 주석, 산화 주석, 산화 비스무트, 산화 니오븀, 산화 탄탈륨, 탄탈산 칼륨, 산화 텅스텐, 산화 세륨, 산화 란탄, 산화 갈륨 등, 실리카, 알루미나, 산화 티탄, 산화 지르코늄, 티탄산 바륨을 들 수 있다.
기재 필름의 두께는 바람직하게는 40㎛∼100㎛이고, 보다 바람직하게는 50㎛∼80㎛이다. 이와 같은 두께이면 박형화, 핸들링성, 기계적 강도의 밸런스가 우수하다.
기재 필름의 연필 경도는 바람직하게는 B 이상이고, 보다 바람직하게는 F 이상이며, 더욱 바람직하게는 H 이상이다.
A-3. 하드 코트층
하드 코트층(20)은, 대표적으로는 활성 에너지선 경화형 (메트)아크릴레이트의 경화층이다. 활성 에너지선 경화형 (메트)아크릴레이트로서는, 예컨대 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트, 전자선 경화형 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 바람직하게는 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트이다. 간단한 가공 조작으로 효율적으로 하드 코트층을 형성할 수 있기 때문이다. 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트는 자외선 경화형의 모노머, 올리고머, 폴리머 등을 포함한다. 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트는 자외선 중합 관능기를 바람직하게는 2개 이상, 보다 바람직하게는 3∼6개 갖는 모노머 성분 및 올리고머 성분을 포함한다. 대표적으로는, 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트에는 광중합 개시제가 배합되어 있다. 경화 방식은 라디칼 중합 방식이어도 되고, 양이온 중합 방식이어도 된다. 하나의 실시형태에서는, (메트)아크릴레이트에 실리카 입자나 폴리실세스키옥산 화합물 등을 배합한 유기 무기 하이브리드 재료를 이용하여도 된다. 하드 코트층의 구성 재료 및 형성 방법은, 예컨대 일본 공개특허공보 제2011-237789호에 기재되어 있다. 당해 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다. 또한, 본 명세서에서 (메트)아크릴레이트란, 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미한다.
하드 코트층은 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트에 슬라이드 링 재료를 배합하여 형성되어도 된다. 슬라이드 링 재료를 배합함으로써, 양호한 가요성이 부여될 수 있다. 슬라이드 링 재료의 대표예로서는 폴리로탁산을 들 수 있다. 폴리로탁산은, 대표적으로는 직쇄상의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 주쇄를 시클로덱스트린(CD) 환상 분자가 슬라이드하는 구조를 포함한다. PEG 주쇄의 양 말단은 아다만탄 아민으로 수식되어, CD 환상 분자의 탈락이 방지된다. 폴리로탁산에서는, 바람직하게는 CD 환상 분자는 화학 수식되어 활성 에너지선 중합성 기가 부여되어 있다. 슬라이드 링 재료를 이용하는 경우, 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트로서는 라디칼 중합성 기를 갖는 라디칼 중합성 모노머가 바람직하게 이용된다. 라디칼 중합성 기로서는, 예컨대 (메트)아크릴로일기, (메트)아크릴로일옥시기 등을 들 수 있다. 폴리로탁산과의 상용성이 우수하고, 또한 다양한 재료 선택이 가능해지기 때문이다. 폴리로탁산(실질적으로는, CD 환상 분자의 중합성 기)과 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트의 자외선 경화성 성분이 반응하여 경화하면, 경화 후에도 가교점이 이동가능한 하드 코트층이 얻어진다. 그 결과, 절곡 시의 응력을 완화할 수 있고, 절곡 내구성이 향상된다. 폴리로탁산 및 경화 메커니즘은, 예컨대 일본 공개특허공보 제2015-155530호에 기재되어 있다. 당해 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
하드 코트층은 자외선 경화형 (메트)아크릴레이트에 나노파이버 및/또는 나노 크리스털을 배합하여 형성되어도 된다. 나노파이버의 대표예로서는 셀룰로오스 나노파이버, 키틴 나노파이버, 키토산 나노파이버를 들 수 있다. 이들을 배합함으로써, 우수한 투명성을 유지하면서 가요성, 연필 경도, 내찰상성, 내마모성이 우수한 하드 코트층을 얻을 수 있다. 나노파이버 및/또는 나노 크리스털(조합하여 이용하는 경우에는 그의 합계)은 하드 코트층 전체에 대하여 바람직하게는 0.1중량%∼40중량%의 비율로 배합될 수 있다. 나노파이버는 평균 섬유 직경이 예컨대 1nm∼100nm이고, 평균 섬유 길이가 예컨대 10nm∼1000nm이다. 나노파이버를 포함하는 하드 코트층은, 예컨대 일본 공개특허공보 제2012-131201호, 일본 공개특허공보 제2012-171171호에 기재되어 있다. 당해 공보의 기재는 본 명세서에 참고로서 원용된다.
하드 코트층의 두께는 바람직하게는 3㎛∼20㎛이고, 보다 바람직하게는 3㎛∼15㎛이다. 두께가 이와 같은 범위이면, 컬을 양호하게 억제함과 함께, 우수한 표면 경도와 굴곡성 및/또는 접힘성을 양립할 수 있다.
A-4. 인쇄층
인쇄층은 용도 및 소망하는 디자인에 따라 인쇄에 의해 착색되어 있는 착색층이다. 인쇄층의 색으로서는 예컨대 흑색, 갈색, 흰색, 감색, 적색, 금색, 은색을 들 수 있다. 인쇄층은 소정의 디자인이 새겨진 의장층이어도 되고, 솔리드(solid) 착색층이어도 된다. 인쇄층은 바람직하게는 솔리드 착색층이고, 보다 바람직하게는 흑색의 착색층이다. 인쇄층을 흑색의 착색층으로 함으로써, 비표시 영역에서 배선, 단자, 백라이트, 기타 부품을 은폐할 수 있다. 즉, 인쇄층은 은폐층으로서 기능할 수 있다. 인쇄층은 목적에 따른 임의의 적절한 패턴으로 형성될 수 있다. 하나의 실시형태에서는, 인쇄층은 베젤에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이와 같은 구성이면, 베젤을 이용하지 않고 비표시 영역을 은폐할 수 있기 때문에, 베젤을 이용하지 않는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다. 그 결과, 최표면에 단차가 없는, 극히 우수한 외관을 포함하는 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
인쇄층은 임의의 적절한 잉크 또는 도료를 이용한 임의의 적절한 인쇄법에 의해 형성할 수 있다. 인쇄법의 구체예로서는 그라비어 인쇄, 오프셋 인쇄, 실크스크린 인쇄, 전사 시트로부터의 전사 인쇄를 들 수 있다.
사용되는 잉크 또는 도료는, 대표적으로는 바인더와 착색제와 용매와 필요에 따라 이용될 수 있는 임의의 적절한 첨가제를 포함한다. 바인더로서는 염소화 폴리올레핀(예컨대, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌), 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 초산 비닐 수지, 염화 비닐-초산 비닐 공중합체, 셀룰로오스계 수지를 들 수 있다. 바인더 수지는 단독으로 이용하여도 되고 2종 이상을 병용하여도 된다. 하나의 실시형태에서는, 바인더 수지는 열중합성 수지이다. 열중합성 수지는 광중합성 수지에 비해 사용량이 적어도 괜찮기 때문에, 착색제의 사용량(착색층에서의 착색제 함유량)을 증대시킬 수 있다. 그 결과, 특히 흑색의 착색층을 형성하는 경우에, 전 광선 투과율이 매우 작고, 우수한 은폐성을 갖는 착색층을 형성할 수 있다. 하나의 실시형태에서는, 바인더 수지는 (메트)아크릴계 수지이고, 바람직하게는 다관능 모노머(예컨대, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트)를 공중합 성분으로서 포함하는 (메트)아크릴계 수지이다. 다관능 모노머를 공중합 성분으로서 포함하는 (메트)아크릴계 수지를 이용함으로써, 적절한 탄성률을 갖는 인쇄층이 형성될 수 있다. 또한, 인쇄층의 두께에 의한 단차도 형성되고, 당해 단차가 블로킹 방지에 효과적으로 기능할 수 있다.
착색제로서는 목적 및 소망하는 색에 따라 임의의 적절한 착색제가 이용될 수 있다. 착색제의 구체예로서는 티탄 화이트, 아연화, 카본 블랙, 철흑, 벵갈라, 크롬 버밀리언, 군청, 코발트 블루, 황연, 티탄 옐로우 등의 무기 안료; 프탈로시아닌 블루, 인단트렌 블루, 이소인돌리논 옐로우, 벤지딘 옐로우, 퀴나크리돈 레드, 폴리아조 레드, 페릴렌 레드, 아닐린 블랙 등의 유기 안료 또는 염료; 알루미늄, 진유(brass) 등의 비늘상 박편을 포함하는 금속 안료; 이산화티탄 피복 운모, 염기성 탄산 납 등의 비늘상 박편을 포함하는 진주 광택 안료(펄 안료)를 들 수 있다. 흑색의 착색층을 형성하는 경우에는 카본 블랙, 철흑, 아닐린 블랙이 적합하게 이용된다. 이 경우, 착색제는 병용하는 것이 바람직하다. 가시광을 광범위하고 균등하게 흡수하여, 색상이 들지 않는(즉, 새까만) 착색층을 형성할 수 있기 때문이다. 예컨대, 상기 착색제와 더불어 아조 화합물 및/또는 퀴논 화합물이 이용될 수 있다. 하나의 실시형태에서는, 착색제는 주성분으로서의 카본 블랙과 기타 착색제(예컨대, 아조 화합물 및/또는 퀴논 화합물)를 포함한다. 이와 같은 구성에 의하면, 색상이 들지 않고, 또한 경시 안정성이 우수한 착색층을 형성할 수 있다. 흑색의 착색층을 형성하는 경우에는, 착색제는 바인더 수지 100중량부에 대하여 바람직하게는 50중량부∼200중량부의 비율로 이용될 수 있다. 이 경우, 착색제 중 카본 블랙의 함유 비율은 바람직하게는 80%∼100%이다. 이와 같은 비율로 착색제(특히 카본 블랙)를 이용함으로써, 전 광선 투과율이 매우 작고, 또한 경시 안정성이 우수한 착색층을 형성할 수 있다.
인쇄층의 두께는 바람직하게는 3㎛∼15㎛이다. 또한, 인쇄층은 두께 3㎛∼15㎛에서의 전 광선 투과율이 바람직하게는 0.01% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.008% 이하이다. 전 광선 투과율이 이와 같은 범위이면, 베젤을 이용하지 않고 화상 표시 장치의 비표시 영역을 양호하게 은폐할 수 있다.
A-5. 보호 필름
보호 필름(40)은, 상기와 같이 제1 방향(대표적으로는, 반송 방향)의 열수축률 및 제2 방향(대표적으로는, 폭 방향)의 열수축률 중 큰 쪽의 열수축률(대표적으로는, 반송 방향의 열수축률)이 0.1% 이하이고, 바람직하게는 0.08% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.06% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05% 이하이다. 보호 필름에서의 이와 같은 열수축률에 관한 특성은, 유리 전이 온도를 낮게 하는 것, 또는 선팽창 계수를 높게 함으로써 실현될 수 있다.
보호 필름은 상기와 같은 열수축률을 실현할 수 있는 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 구성 재료의 구체예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 노보넨계 수지 등의 시클로올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 이들의 공중체 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는 폴리에스테르계 수지이고, 보다 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트이다.
보호 필름의 두께는 바람직하게는 30㎛∼140㎛이고, 바람직하게는 35㎛∼135㎛이다. 이와 같은 두께이면, 상기 열수축률에 관한 특성과의 상승적인 효과에 의해, 인쇄층 부착 필름 적층체의 컬을 현저하게 억제할 수 있다. 또한, 보호 필름은 상기와 같이 베이스 필름(수지 필름)과 점착제층을 포함하며, 보호 필름의 두께는 베이스 필름과 점착제층의 총 두께이다.
보호 필름의 탄성률은 바람직하게는 2.2kN/mm2∼4.8kN/mm2이다. 보호 필름의 탄성률이 이와 같은 범위이면, 인쇄층 부착 필름 적층체의 컬 억제에 공헌할 수 있다. 또한, 탄성률은 JIS K 6781에 준거하여 측정된다.
보호 필름의 인장 신도는 바람직하게는 90%∼170%이다. 보호 필름의 인장 신도가 이와 같은 범위이면, 반송 중에 파단하기 어렵다는 이점을 갖는다. 또한, 인장 신도는 JIS K 6781에 준거하여 측정된다.
A-6. 인쇄층 부착 필름 적층체의 제조 방법
인쇄층 부착 필름 적층체의 제조 방법은, 대표적으로는 기재 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 형성하는 것; 해당 기재 필름의 다른 쪽 면에 인쇄층을 형성하는 것; 해당 하드 코트층의 표면에 보호 필름을 적층하는 것; 해당 보호 필름을 적층한 상태에서 해당 인쇄층을 가열 건조하는 것을 포함한다. 당해 제조 방법의 대표적인 실시형태에 대하여, 이하에 설명한다.
하드 코트층은, 대표적으로는 하드 코트층 형성용 도포액을 도포하여 도포층을 형성하고, 도포층에 활성 에너지선(예컨대, 자외선)을 조사하여 경화시킴으로써 형성된다. 하드 코트층 형성용 도포액은 베이스 수지로서 상기 A-3항에 기재된 활성 에너지선 경화형 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 당해 도포액은 목적에 따라 임의의 적절한 첨가제를 더 포함하고 있어도 된다. 첨가제로서는 예컨대 광중합 개시제, 레벨링제, 블로킹 방지제, 분산 안정제, 요변제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 소포제, 증점제, 분산제, 계면활성제, 촉매, 필러, 윤활제, 대전방지제 등을 들 수 있다. 함유되는 첨가제의 종류, 조합, 함유량 등은 목적이나 소망하는 특성에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 활성 에너지선(예컨대, 자외선)의 조사량(적산광량)은, 예컨대 150mJ/cm2∼400mJ/cm2이다. 필요에 따라, 활성 에너지선 조사 전에 도포층을 가열하여도 된다. 가열 온도는 예컨대 70℃∼100℃이다. 가열 시간은 예컨대 1분∼4분이다.
보호 필름은, 대표적으로는 기재 필름/하드 코트층의 적층체의 하드 코트층의 표면에 롤투롤에 의해 적층될 수 있다. 보호 필름은, 상기와 같이 제1 방향(대표적으로는, 반송 방향)의 열수축률 및 제2 방향(대표적으로는, 폭 방향)의 열수축률 중 큰 쪽의 열수축률(대표적으로는, 반송 방향의 열수축률)이 0.1% 이하이고, 바람직하게는 0.08% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.06% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05% 이하이다.
인쇄층은, 대표적으로는 보호 필름 적층 후에 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 인쇄층은 기재 필름/하드 코트층/보호 필름의 적층체를 소정 크기 및 소정 형상으로 재단한 후에 형성될 수 있다. 인쇄층은 상기와 같이 그라비어 인쇄, 오프셋 인쇄, 실크스크린 인쇄, 전사 시트로부터의 전사 인쇄 등에 의해 형성된다. 이와 같이 하여 인쇄층 부착 필름 적층체가 제작될 수 있다.
이어서, 인쇄층 부착 필름 적층체의 인쇄층을 가열 건조함으로써, 최종적인 인쇄층 부착 필름 적층체가 얻어질 수 있다. 즉, 인쇄층의 가열 건조는 보호 필름을 적층한 상태에서 행해진다. 보호 필름을 적층한 상태에서 인쇄층을 가열 건조함으로써, 컬을 현저하게 억제할 수 있다. 가열 건조는 대표적으로는 40℃ 이상에서 20분 이상 행해진다. 가열 온도는 바람직하게는 50℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 60℃ 이상이며, 더욱 바람직하게는 70℃ 이상이다. 가열 온도의 상한은, 예컨대 95℃일 수 있다. 가열 시간은 바람직하게는 30분 이상이고, 보다 바람직하게는 40분 이상이며, 더욱 바람직하게는 50분 이상이고, 특히 바람직하게는 60분 이상이다. 가열 시간의 상한은, 예컨대 90분일 수 있다. 가열 온도가 지나치게 높으면 및/또는 가열 시간이 지나치게 길면, 인쇄층 부착 필름 적층체의 컬이 커지고/커지거나는 인쇄층 부착 필름 적층체가 열로 연화 또는 용융하여 파단해 버리는 경우가 있다. 가열 온도가 지나치게 낮으면 및/또는 가열 시간이 지나치게 짧으면, 인쇄층이 충분히 형성되지 않는 경우가 있다.
실용적으로는, 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체의 인쇄층 및 기재 필름 표면에는, 공정 보호 필름이 박리 가능하게 가착된다. 공정 보호 필름이 가착된 인쇄층 부착 필름 적층체는 얼라인먼트 컷, 출하 전 검사 등에 제공된다. 인쇄층 부착 필름 적층체의 실제 사용 시에는 보호 필름 및 공정 보호 필름은 박리 제거된다. 대표적으로는, 보호 필름이 공정 보호 필름보다도 후에(실질적으로는, 마지막에) 박리 제거된다.
B. 광학 적층체
인쇄층 부착 필름 적층체는, 광학 필름이 적층되어 광학 적층체를 구성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 광학 적층체도 포함한다. 도 2는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략 단면도이다. 도시예의 광학 적층체(200)는 인쇄층 부착 필름 적층체(100)와 광학 필름(120)을 포함한다. 광학 필름(120)은 인쇄층 부착 필름 적층체(100)에서의 기재 필름(10)의 하드 코트층(20)과 반대 측에 배치되어 있다. 광학 필름(120)은, 대표적으로는 접착층(140)을 개재하여 인쇄층 부착 필름 적층체(100)에 적층되어 있다. 접착층은 목적에 따른 임의의 적절한 점착제 또는 접착제로 구성되어 있다.
인쇄층 부착 필름 적층체(100)는 상기 A항에 기재된 대로이다.
광학 필름(120)으로서는 임의의 적절한 광학 필름을 들 수 있다. 광학 필름은 단일층으로 구성되는 필름이어도 되고, 적층체이어도 된다. 단일층으로 구성되는 광학 필름의 구체예로서는 편광자, 위상차 필름을 들 수 있다. 적층체로서 구성되는 광학 필름의 구체예로서는 편광판(대표적으로는, 편광자와 보호 필름과의 적층체), 터치 패널용 도전성 필름, 표면 처리 필름 및 이들 단일층으로 구성되는 광학 필름 및/또는 적층체로서 구성되는 광학 필름을 목적에 따라 적절하게 적층한 적층체(예컨대, 반사 방지용 원편광판, 터치 패널용 도전층 부착 편광판)를 들 수 있다.
광학 적층체(200)는 인쇄층 부착 필름 적층체(100)에서의 기재 필름(10)의 하드 코트층(20)과 반대 측에 광학 필름(120)을 적층함으로써 제작될 수 있다. 광학 필름(120)을 적층한 후, 보호 필름(40)은 박리된다.
C. 화상 표시 장치
상기 A항에 기재된 인쇄층 부착 필름 적층체 및 상기 B항에 기재된 광학 적층체는 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 그와 같은 인쇄층 부착 필름 적층체 또는 광학 적층체를 이용한 화상 표시 장치를 포함한다. 화상 표시 장치의 대표예로서는 액정 표시 장치, 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치(예컨대, 유기 EL 표시 장치, 무기 EL 표시 장치)를 들 수 있다. 화상 표시 장치는, 대표적으로는 화상 표시 셀의 시인 측에 인쇄층 부착 필름 적층체 또는 광학 적층체를 구비한다. 화상 표시 장치는 바람직하게는 유기 EL 표시 장치이다. 하나의 실시형태에서는, 화상 표시 장치는 만곡한 형상(실질적으로는, 만곡한 표시 화면)을 포함하고/포함하거나 굴곡 또는 절곡 가능하다. 보다 바람직하게는, 화상 표시 장치는 접힘 가능하다.
화상 표시 장치는 화상 표시 셀(도시하지 않음)의 시인 측에 광학 필름(120) 및 인쇄층 부착 필름 적층체(100)를 적층함으로써 제작될 수 있다. 광학 필름(120) 및 인쇄층 부착 필름 적층체(100)를 적층한 후, 보호 필름(40)은 박리된다. 또는, 화상 표시 장치는 화상 표시 셀(도시하지 않음)의 시인 측에 광학 적층체(200)를 적층함으로써 제작될 수 있다. 광학 적층체(200)를 적층한 후, 보호 필름(40)은 박리된다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 각 특성의 측정 방법은 이하와 같다.
(1) 두께
미스토요 제조의 마이크로게이지식 두께계로 측정하였다. 기재 필름/하드 코트층의 적층체의 두께를 측정하고, 기재 필름의 두께를 빼는 것으로, 하드 코트층의 두께를 산출하였다.
(2) 보호 필름의 열수축률
실시예 및 비교예에서 이용한 보호 필름을 장척 방향 100mm 및 폭 방향 100mm의 크기로 절취하여 시험 샘플로 하였다. 이 시험 샘플의 초기 치수를 미스토요사 제조 화상 측정기 'QVA606-PRO_AE10'를 이용하여 측정하였다. 이어서, 시험 샘플을 70℃에서 60분간 가열한 후, 다시 치수를 측정하였다. 이하의 식으로부터 열수축률을 산출하였다. 또한, 치수 측정은 장척 방향에 대응하는 방향의 치수에 대하여 행하였다.
열수축률(%)={(초기 치수-가열 후 치수)/(초기 치수)}×100
(3) 휨량
실시예 및 비교예에서 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체(실질적으로는, 인쇄층)를 70℃에서 60분간 건조하였다. 건조 후, 인쇄층 부착 필름 적층체를 평면 위에 정치하고, 4개의 코너부의 평면으로부터의 높이를 측정하여, 높이가 가장 큰 코너부의 높이를 휨량으로 하였다.
(4) 연필 경도
실시예 및 비교예에서 형성된 하드 코트층 표면에 대하여, JIS K 5600-5-4의 연필 경도 시험에 준하여(단, 하중 750g) 연필 경도를 측정하였다.
<실시예 1>
1. 하드 코트층 형성용 도포액의 조제
베이스 수지로서의 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트(아이카공업사 제조, 제품명 'Z-850-16') 100질량부, 레벨링제(DIC사 제조, 상품명: GRANDIC PC-4100) 5질량부 및 광중합 개시제(치바·재팬사 제조, 상품명: 이르가큐어 907) 3질량부를 혼합하고, 고형분 농도가 50질량%가 되도록 메틸이소부틸케톤으로 희석하여, 하드 코트층 형성용 도포액을 조제하였다.
2. 보호 필름의 제작
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4구 플라스크에 부틸아크릴레이트(BA) 90중량부, 아크릴산(AA) 10중량부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.2중량부, 초산에틸 234중량부를 넣고 천천히 교반하면서 질소 가스를 도입하고, 플라스크 내의 액체 온도를 63℃ 부근으로 유지하며 약 7시간 중합 반응을 행하여, 아크릴계 폴리머(A) 용액(30중량%)을 조제하였다. 아크릴계 폴리머(A)의 중량 평균 분자량은 60만이고, Tg는 -50℃이었다. 아크릴계 폴리머(A) 용액(30중량%)을 초산에틸로 20중량%로 희석하고, 이 용액의 아크릴계 폴리머 100중량부(고형분)에 대하여 가교제로서 에폭시계 가교제(미쓰비시가스화학(주) 제조, TETRAD-C) 11중량부를 첨가하고, 25℃ 부근으로 유지하며 약 1분간 혼합 교반을 행하여, 아크릴계 점착제 조성물을 조제하였다.
상기 아크릴계 점착제 조성물을, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재(두께 110㎛)의 편면에 도포하고, 140℃에서 60초간 가열하여, 두께 20㎛의 점착제층을 형성함으로써 보호 필름(두께 130㎛)을 제작하였다. 얻어진 보호 필름의 열수축률은 0.04%이었다.
3. 인쇄층 부착 필름 적층체의 제작
기재 필름으로서 투명 폴리이미드 필름(KOLON사 제조, 제품명 'CPITMC_80', 두께 80㎛)을 이용하였다. 이 기재 필름을 롤 반송하면서, 그의 편면에 상기 하드 코트층 형성용 도포액을 도포하여 도포층을 형성하고, 도포층을 투명 폴리이미드 필름과 함께 90℃에서 2분간 가열하였다. 이어서, 도포층에 고압 수은 램프를 이용하여 자외선을 적산 광량 300mJ/cm2으로 조사함으로써 하드 코트층을 형성하였다. 형성된 하드 코트층의 두께는 10㎛이었다. 이어서, 기재 필름/하드 코트층의 적층체의 하드 코트층 표면에, 상기 2.에서 얻어진 보호 필름을 롤투롤에 의해 적층하여 필름 적층체를 제작하였다. 얻어진 필름 적층체를 장척 방향 100mm 및 폭 방향 100mm의 크기로 절취하고, 그의 주연부에 흑색 잉크를 그라비어 인쇄에 의해 인쇄하여, 평탄한 인쇄층(흑색의 착색층)을 형성하였다. 인쇄층의 폭은 12mm, 두께는 10㎛이었다. 이와 같이 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 제작하였다. 또한, 흑색 잉크의 처방은 이하와 같다: 바인더 수지(아크릴계 수지: 쿄에이사화학사 제조, 상품명: 라이트아크릴레이트 PE-3A) 100부, 카본 블랙 100부, 점도 조절을 위한 용매(메틸에틸케톤: MEK) 200부. 이들의 혼합물을 초음파에 의한 고분산화 처리에 제공하여, 확산성 향상을 도모하였다.
얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 상기 (3) 및 (4)의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 2>
기재 필름을 별도의 투명 폴리이미드 필름(KOLON사 제조, 제품명 'CPITMC_50', 두께 50㎛)으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 3>
하드 코트층의 두께를 3㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 4>
하드 코트층의 두께를 8㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 5>
하드 코트층의 두께를 13㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 6>
하드 코트층의 두께를 20㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 7>
보호 필름을 별도의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(닛토덴코사 제조, 제품명 'IP300F', 두께 38㎛, 열수축률 0.07%)으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 1>
보호 필름을 폴리에틸렌 필름(도레이필름가공사 제조, 제품명 '도레이테크 7832C', 두께 30㎛, 열수축률 0.87%)으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 2>
보호 필름을 폴리에틸렌 필름(도레이필름가공사 제조, 제품명 '도레이테크 7832C', 두께 30㎛, 열수축률 0.87%)으로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 3>
보호 필름을 적층하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 인쇄층 부착 필름 적층체를 얻었다. 얻어진 인쇄층 부착 필름 적층체를 실시예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112020120181706-pct00001
<평가>
표 1로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 인쇄층 부착 필름 적층체는 높은 연필 경도를 유지하면서 휨량(컬)이 현저하게 억제되어 있다.
본 발명의 인쇄층 부착 필름 적층체는 화상 표시 장치의 윈도우 필름으로서 적합하게 이용될 수 있다. 본 발명의 광학 적층체는 화상 표시 장치의 시인 측 부재로서 적합하게 이용될 수 있다.
10: 기재 필름
20: 하드 코트층
30: 인쇄층
40: 보호 필름
100: 인쇄층 부착 필름 적층체
120: 광학 필름
200: 광학 적층체

Claims (11)

  1. 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 형성된 하드 코트층과, 상기 기재 필름의 다른 쪽 면에 형성된 인쇄층과, 상기 하드 코트층의 표면에 박리 가능하게 적층된 보호 필름을 포함하는 인쇄층 부착 필름 적층체로서,
    상기 보호 필름의 제1 방향의 열수축률 및 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 열수축률 중 큰 쪽의 열수축률이 0.1% 이하이고,
    상기 인쇄층 부착 필름 적층체를 70℃ 환경 하에 60분 둔 후의 휨량이 19mm 이하인,
    인쇄층 부착 필름 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름의 두께가, 상기 기재 필름 및 상기 하드 코트층의 합계 두께 보다도 큰, 인쇄층 부착 필름 적층체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기재 필름의 두께가 40㎛∼100㎛인, 인쇄층 부착 필름 적층체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코트층의 두께가 3㎛∼20㎛인, 인쇄층 부착 필름 적층체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름이 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는, 인쇄층 부착 필름 적층체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름의 두께가 30㎛∼140㎛인, 인쇄층 부착 필름 적층체.
  7. 제1항에 있어서,
    화상 표시 장치의 윈도우 필름인, 인쇄층 부착 필름 적층체.
  8. 제1항에 기재된 인쇄층 부착 필름 적층체와, 상기 인쇄층 부착 필름 적층체에서의 상기 기재 필름의 상기 하드 코트층과 반대 측에 배치된 광학 필름을 포함하는, 광학 적층체.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 인쇄층 부착 필름 적층체 또는 제8항에 기재된 광학 적층체를 포함하는, 화상 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    굴곡 가능하고/가능하거나 접힘 가능한 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치인, 화상 표시 장치.

  11. 삭제
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